Page 217 - Korniy_dyser

217

За даними рентгенографічних досліджень [360] параметри гратки
клиноптилоліту є наступними: a = 17,662 Å, b = 17,911 Å, c = 7,407 Å. Для

спрощення розрахунків вивчали структури, складені із атомів кремнію та
кисню із адсорбованими на його поверхні різними іонами.

Цікавими були б результати розрахунків електронної структури цеоліту
із адсорбованими іонами цинку, кальцію та водню. Відомо, що цинк- та

кальційвмісні фосфати є добрими інгібіторами корозії. З іншого боку

гідратовані іони водню визначають кислотність агресивного середовища,

наявність якого приводить до корозійного розчинення поверхні металів.

Припущено, що цеоліт, за рахунок своїх іонобмінних властивостей,

нанорозмірної структури може сповільнювати адсорбційно-корозійні

процеси на межі розділу метал–середовище.

5.1 Розрахунок електронної та геометричної структури фрагментів

цеоліту

Для моделювання нами відібрано фрагмент структури цеоліту

Ze(SiO 2) 116, який містив 116 атомів, з яких 40 атомів кремнію та 76 – кисню.

Електронну та геометричну структуру розраховували напівемпіричним

методом РМ6. Оптимізацію геометрії проводили без накладання елементів

симетрії для всіх атомів кластера. В результаті розрахунку отримували повні

енергії кластерів, їх теплоти утворення, енергії HOMO та LUMO, потенціал

іонізації кластера та атомні заряди (табл. 5.1) [361]. Розраховували також

менші кластери Ze(SiO 2) 30, які містили 10 атомів кремнію та 20 – кисню.

Після оптимізації геометричних параметрів отримали стабільні структури

кластерів Ze(SiO 2) 116 та Ze(SiO 2) 30 (рис. 5.2), в яких не спостерігалося

викривлення геометрії, зокрема у 116-атомному кластері присутня

порожнина діаметром близько 1 нм, яку містять реальні цеоліти. Кожний з

таких фрагментів, що складається з 30 атомів містить функціональні групи і

атоми з елетронно-донорними і електронно-акцепторними властивостями.